[发明专利]基于随机性测试的WSN协议安全性测试体系结构

摘要

本发明针对现有无线传感器网络安全协议缺乏有效的安全性测试方法的问题，提出了一种基于随机性测试的WSN协议安全性测试体系结构。体系结构由协议形式化模块、一致性测试模块、随机性测试模块和综合结果处理模块组成。体系结构首先将待测协议的实体按照有限状态机模型进行形式化描述，然后分析形式化描述结果得到各状态的特征输入输出UIO序列、引导序列和一致性测试序列，再通过输入UIO序列和引导序列代表的事件得到满足测试长度要求的伪随机数，对伪随机数进行随机性测试，最后对测试结果进行综合处理和显示，实现对安全协议的安全功能进行测试。

主权项

基于随机性测试的WSN协议安全性测试体系结构，其特征在于：该体系结构由协议形式化模块、一致性测试模块、随机性测试模块和综合结果处理模块组成，通过对伪随机数进行随机性测试，实现对安全协议的安全功能进行测试，各模块的作用如下：(1)协议形式化模块按照有限状态机模型FSM对无线传感器网络的安全协议进行形式化描述，形式化描述具体由初始状态、状态集、输入输出事件集、状态转移函数、输出函数描述，表示为一个五元组：M＝，其中M是五元组，S是状态集，I是输入事件集，O是输出事件集，T是转移函数集；(2)一致性测试模块①根据协议形式化描述得到协议的状态转移图，由状态转移图得到各个状态的特征输入输出序列UIO；②采用特征输入输出序列UIO，生成安全协议的一致性测试序列；③输入安全协议的一致性测试序列所表示的输入事件，监控待测方的输出事件，将输出事件和状态转移图中的理论输出对比，获得一致性测试的结果；④将得到的一致性测试结果输出到综合结果处理模块；(3)随机性测试模块从状态转移图中找出输出伪随机数的状态，由状态转移图所显示的状态转移得到该状态的引导序列和UIO序列，输入UIO序列和引导序列所代表的事件使待测方产生伪随机数，监听方监听被测试方对应状态的输出，反复从数据包中取出伪随机数并保存，直到保存的伪随机数满足测试长度要求，之后对保存的数据进行随机性测试；(4)综合结果处理模块将一致性测试模块和随机性测试模块的测试结果输入到综合结果处理模块，将测试结果进行综合分析，得到协议安全性的测试结果，生成测试报告并保存，将需要显示的测试结果显示出来。